Kako NVIDIA Isaac GR00T N1 redefinira humanoidnu robotiku

Desetljećima su znanstvenici i inženjeri radili na stvaranju humanoidnih robota sposobnih hodati, govoriti i komunicirati poput ljudi. Iako je postignut značajan napredak, izgradnja robota koji se mogu prilagoditi novim okruženjima ili naučiti nove vještine i dalje je složen i skup izazov. NVIDIA se ovime bavi Isaac GR00T N1, prvi na svijetu otvoreni i prilagodljivi temeljni model za razmišljanje i vještine humanoidnog robota. Ovaj inovativni model oprema robote sposobnošću kritičkog razmišljanja, razmišljanja kroz složene scenarije i prilagodbe novim izazovima. Ovaj članak istražuje NVIDIA-inu inovaciju, detaljno opisuje značajke GR00T N1 i njegov utjecaj na humanoidnu robotiku.

Trenutno stanje humanoidne robotike

Humanoidna robotika znatno je napredovala posljednjih godina. Mogu hodati po neravnom terenu, voditi osnovne razgovore i obavljati zadatke poput sastavljanja proizvoda u kontroliranim okruženjima. Tvrtke poput Boston Dynamics demonstrirali su robote koji mogu plesati ili izvoditi akrobacije. Međutim, unatoč svim tim napretcima, ovi se roboti suočavaju s ograničenjima kada se suoče sa zadacima izvan njihovog specifičnog programiranja. Na primjer, robot dizajniran za slaganje kutija u skladištu može imati problema s razvrstavanjem predmeta u pretrpanom skladištu ili zamjenom zadataka bez opsežnog reprogramiranja. Prije svega, izgradnja humanoidnog robota sposobnog za rješavanje različitih zadataka zahtijevala je svaki put ispočetka, proces koji bi mogao trajati mjesecima ili čak godinama.

Osnovni model za humanoidnu robotiku

The Isaac GR00T N1 je temeljni model posebno dizajniran za humanoidne robote. Pruža unaprijed izgrađeni okvir za bitne funkcije kao što su percepcija i kretanje, eliminirajući potrebu za razvojem ovih temeljnih sposobnosti od nule. Ovo pojednostavljuje proces izgradnje robota, koji je prije zahtijevao stručnost u poljima kao što su strojarstvo i AI programiranje, zajedno sa značajnim financijskim sredstvima. Programeri sada mogu uzeti GR00T N1 i prilagoditi ga za specifične zadatke, smanjujući vrijeme i troškove. Ova pristupačnost i fleksibilnost mogle bi potaknuti šire prihvaćanje, omogućujući ovim robotima da se presele iz istraživačkih laboratorija u aplikacije u stvarnom svijetu.

Razmišljanje poput ljudi: dizajn dvostrukog sustava

GR00T N1 koristi dvosustavni dizajn inspiriran ljudskom spoznajom. Prema teorija dualnog procesa, ljudi razmišljaju na dva načina: brzo i instinktivno (poput refleksa) te sporo i promišljeno (poput planiranja). Slijedeći ovaj kognitivni model, GR00T N1 opremljen je sustavom 1 i sustavom 2. Sustav 1 omogućuje GR00T brze reakcije, poput izbjegavanja prepreka ili hvatanja objekata u pokretu, slično ljudskim refleksima. S druge strane, System 2 omogućuje GR00T obradu složenijih zadataka, poput obrade uputa, analize vizualnih podataka ili planiranja radnji u više koraka kao što je organiziranje neuredne sobe. Kombinacijom ovih sustava, roboti s pogonom GR00T N1 mogu se uhvatiti u koštac s različitim izazovima uz fleksibilnost poput ljudske. Na primjer, robot bi mogao pokupiti razbacane predmete, odlučiti gdje pripadaju i prevladati neočekivane prepreke, a sve to dok se prilagođava u stvarnom vremenu.

Obuka GR00T N1

Uvježbavanje GR00T-a da razmišlja i kreće se kao čovjek zahtijeva ogromne količine podataka, čije prikupljanje u stvarnim uvjetima može biti sporo i skupo. NVIDIA to rješava s Isaac GR00T Blueprintom, alatom koji generira sintetičke podatke o kretanju u virtualnim okruženjima. Počevši s malim skupom ljudskih demonstracija, nacrt može brzo proizvesti velike skupove podataka. U jednom primjeru, NVIDIA je stvorila 780,000 sintetičkih putanja — što je ekvivalentno 6,500 sati ljudskog napora — u samo 11 sati. Kombinacija ovih sintetičkih podataka s podacima iz stvarnog svijeta poboljšala je izvedbu GR00T N1 za 40% u usporedbi s korištenjem samih stvarnih podataka. Ova metoda ubrzava učenje, poboljšava prilagodljivost i usavršava vještine bez pretjeranog oslanjanja na fizičke pokuse.

Utjecaj na humanoidnu robotiku

Izgradnja robota i njegove umjetne inteligencije od nule tradicionalno je spor i skup pothvat. GR00T N1 to mijenja pružajući model unaprijed obučen za razmišljanje i kretanje, omogućujući programerima da se usredotoče na prilagodbu. To bi moglo ubrzati implementaciju u industrijama kao što su proizvodnja, logistika i zdravstvo, gdje su prilagodljiva rješenja sve potrebnija. Robot koji pokreće GR00T N1 može premještati materijale, pakirati robu ili pomagati u njezi pacijenata, mijenjajući uloge prema potrebi.

NVIDIA je GR00T N1 učinila besplatno dostupnim globalnoj robotičkoj zajednici, za razliku od vlasničkih sustava koji ograničavaju pristup. Ova otvorenost omogućuje startupima, istraživačima i velikim tvrtkama da ga preuzmu, modificiraju i prilagode, omogućujući manjim timovima s ograničenim resursima da inoviraju zajedno s vodećima u industriji.

GR00T N1 obrađuje više vrsta unosa, kao što su jezik i vizualni podaci, omogućujući robotima tumačenje izgovorenih naredbi, prepoznavanje objekata i prilagođavanje promjenjivim okruženjima. Ova svestranost ključna je za humanoidne robote koji rade u nepredvidivoj stvarnosti ljudskih prostora. Za razliku od tradicionalnih robota napravljenih za zadatke koji se ponavljaju u strukturiranim postavkama, roboti s pogonom GR00T N1 ističu se u dinamičnim ulogama - poput zdravstvene pomoći ili upravljanja logistikom - gdje su fleksibilnost i prirodna interakcija ključni.

GR00T na djelu: aplikacije u stvarnom svijetu

Tvrtke poput Boston Dynamicsa, Robotika agilnostii 1X tehnologije testiraju GR00T N1. U proizvodnji ovi roboti mogu sastavljati dijelove ili sortirati pakete i prilagođavati se promjenama u proizvodnji. Njihova sposobnost lakog mijenjanja zadataka odgovara tvornicama kojima je potrebna fleksibilnost.

U zdravstvu bi mogli podizati pacijente s kreveta na invalidska kolica uz pomoć glasovnog navođenja medicinskih sestara. Oni također mogu pomagati starijim osobama donoseći predmete i razgovarajući prirodno. GR00T N1 razumijevanje jezika i konteksta čini te interakcije prirodnijima i ljudskijima. Na primjer, 1X Technologies' NEO Gamma robot koristi GR00T N1 za autonomno pospremanje doma. Procijenilo je prostor, odlučilo što učiniti, primjerice pokupiti igračke ili popraviti stol, i djelovalo je samostalno. Ovo sugerira kako roboti s pogonom GR00T mogu postati pomoćnici u kućanstvu, pomažući u kućnim poslovima ili podržavajući one s poteškoćama u kretanju.

NVIDIA-ini budući planovi za unapređenje humanoidne robotike

Osim GR00T, NVIDIA također radi s Google DeepMind i Disney Research na razvoju fizičke mašine, njutn, za humanoidnu robotiku. Ovaj alat otvorenog koda omogućuje programerima robotike da simuliraju kako se roboti kreću i komuniciraju s okolinom. Može se integrirati s platformama poput MuJoCo i NVIDIA Isaac Lab te pomažu u virtualnom testiranju robota prije nego što zakorače u stvarnost. Ovaj će razvoj dodatno smanjiti troškove, smanjiti rizike i ubrzati razvoj robota.

Bottom Line

NVIDIA-in Isaac GR00T N1 nudi značajan napredak u humanoidnoj robotici pružajući prilagodljivu osnovu za razmišljanje i kretanje. Njegov dizajn s dva sustava omogućuje robotima da brzo reagiraju na promjene i rješavaju složene zadatke, prilagođavajući se različitim okruženjima. Korištenjem sintetičkih podataka za obuku, model smanjuje i vrijeme razvoja i troškove. Ponuda GR00T N1 kao otvorenog modela potiče inovacije u industrijama kao što su proizvodnja, zdravstvo i logistika. Rane implementacije pokazuju potencijal modela za povećanje fleksibilnosti i učinkovitosti u stvarnim primjenama.